汽车线束胶带捆扎机离合机构创新设计

邵铁伟++杨晓红

摘 要：创新设计一种离合机构，用于汽车线束胶带捆扎机，详细介绍其设计方案、阐述机构工作原理、重点说明了离合机构主要零部件的设计。机构经过反复试验，已成功应用于生产，相比其他汽车线束胶带捆扎机操作更为方便、离合及时准确，使用寿命更长。

关键词：离合机构 汽车线束 主动轮 从动轮 挡条

中图分类号：TB48 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0103-01

随着不断发展，汽车行业对安全性能等级的要求不断提高，尤其在三包政策方面，不断加强汽车线束的质量要求，传统的胶带捆扎机的停机程序如下：电机尾部有一个电磁抱刹，会在电机通电同时也通电吸合，但并不对电机制动，但是电机断电的同时它也断电，并且通过弹簧刹住电机。这种方式刹车的缺点如下，因为电机转动的惯性所以每次停机的时候位置不稳定，而汽车线束胶带捆扎及却恰恰需要电机每次都停在完全一样的位置。这样就会增加一定量的因为停机不一致引起的误差修正。为克服以上弊端，设计了一种汽车线束胶带捆扎机离合机构。

1 设计方案

设计的汽车线束胶带捆扎机离合机构，主要有以下零部件组成：体内套有铁芯的电磁体、复位弹簧、一端固定在铁芯上；另一端固定复位弹簧的连接条、与连接条铰接的转动挡条，转动挡条铰接轴，离合挡条、控制离合挡条的凸块、从动轮、弹簧。

将离合挡条一端和从动轮通过铰接轴铰接，再将另一端和弹簧固定，而弹簧的另一端和从动轮固定，电机轴外套从动轮，将主动轮安装在电机轴上，离合挡条会在跟主动轮相对应的位置上设置凸起。

汽车线束胶带捆扎机离合机构中从动轮的边缘设置有凹槽，弹性挡条与之相配合使用，用于防止从动轮的逆转。

电磁体、复位弹簧、转动挡条铰接轴和弹性挡条被固定在线束捆扎机相应的位置上，当电磁体通电吸合时电机带动主动轮顺时针旋转，离合挡条上的凸起卡在主动轮上，在离合挡条和弹簧的作用下带动从动轮一起转动。当需要脱离时，电磁体释放电磁铁芯，转动挡条上的凸块在复位弹簧的作用下转动，挡住离合挡条，离合挡条在从动轮的惯性和凸块作用下脱离主动轮，这样实现了从动轮与主动轮的脱离。由于主动轮与从动轮是通过离合挡条和弹簧实现动力传送的，每次停机时，设置在从动轮上的离合挡条脱离主动轮实现从动轮与主动轮脱离，这样主动轮的惯性不会影响到从动轮，从而实现从动轮停机的位置稳定。本实用新型结构紧凑，动作反映快，电机第次停机的位置稳定，不用修正停机，操作方便，离合及时准确，使用寿命长，降低了成本。

2 工作原理

主动轮安装在电机上，从动轮带动作业机构。电磁体、复位弹簧、转动挡条铰接轴和弹性挡条固定在线束捆扎机相应的位置上，当电机和电磁体同时通电时，电磁体吸合，转动挡条与离合挡条之间有一间隙，此时离合挡条工作不受转动挡条的影响，电动机带动主动轮作顺时针转动，从动轮在离合挡条和弹簧的作用下一起转动。当需要脱离时，电机和电磁体同时断电，电磁体释放电磁铁芯，转动挡条与离合挡条之间有一间隙，复位弹簧拉动转动挡条上的凸块转动，阻挡离合挡条工作，在从动轮的惯性和转动轴凸块的作用下离合挡条脱离主动轮，从而使从动轮与主动轮的脱离。同时在脱离过程中从动轮在惯性作用下有一个顺时针转动的力矩，在离合挡条的作用下弹簧拉伸，在弹簧的作用下产生一个使从动轮逆时针转动的力矩，弹性挡条在脱离过程中由于挡在从动轮的是凹槽而产生一使从动轮逆时针的力矩，限制从动轮的逆转，在惯性和弹簧力矩及弹性挡条力矩的作用下从动轮立刻停止转动，离合反应迅速，能够及时准确离合。

3 主要零部件设计

3.1 主动轮的设计

主动轮齿根圆的直径为￠20 mm的齿轮与外径￠20 mm，长度为11 mm的套筒设计为一体，在整个离合工作工程中主动轮套在直接电动机主轴上，工作时，电动机通电和电磁体通电，主动轮随着电动机主轴的旋转作顺时针转动，在离合挡条和弹簧的作用下带动从动轮一起转动。

3.2 从动轮的设计

动轮大段直径为￠60 mm，厚度为10 mm，另一端有带键槽的轴。从动轮上设计有2个孔，1个是与离合挡条铰接的铰接轴的轴孔，另外一个是用于固定连结离合挡条的弹簧的螺钉孔；从动轮上还设计了1个凹槽，弹性挡条可以在脱离过程中挡在凹槽中，产生一使从动轮逆时针的力矩，这样从动轮在惯性和弹簧力矩及弹性挡条力矩的作用下立刻停止转动，能使离合反应迅速，能够及时准确的实现从动轮位置稳定。

从动轮套在电机轴上，电动机和电磁体通电，电动机带动主动轮，主动轮将带动从动轮旋转，当电磁体断电后，从动轮与主动轮分离，主动轮在电动机带动下空转。

3.3 挡条的设计

挡条有两个，工作中配合使用，分别为转动挡条和离合挡条。转动挡条上设计有一凸块，转动挡条通过铰接轴与连接条铰接，离合挡条一端与从动轮通过铰接轴铰接；另一端与弹簧的一端固定。在整个离合工作过程中，他们起主要作用。当电磁铁通电时，电磁体吸合，弹簧被拉伸，转动挡条和离合挡条有间隙，转动挡条不影响离合挡条的转动，主动轮带动从动轮转动，实现结合状态。当电磁铁断电时，电磁力消失，弹簧弹性变形恢复，转动挡条上的凸块在复位弹簧的作用下转动挡住离合挡条，离合挡条在从动轮的惯性和转动挡条凸块的作用下脱离主动轮，从而实现了从动轮与主动轮的脱离。

4 结论

此结构已经过反复试验，成功应用于某线束企业，效果良好。

（1）此种离合装置解决了由于电机转动惯性每次停机的位置不稳定的技术问题。（2）不用修正因停机不一致所带来的误差，操作方便，降低了成本。（3）该离合机构动作反映快，结构紧凑，实用寿命长，离合及时准确。

参考文献

[1] 张志强.机械原理[M].清华大学出版，1999.endprint